中國晶元創新困局如何解—「開源」或為出路

當前中國晶元創新發展面臨兩大難點：一是晶元創新研發費用極高，包含研發投入、人員投入和架構授權費用等。14nm晶元從設計到流片成本約為5000萬美元，驗證成本約為3000萬美元，ARM架構授權費用約為1500萬美元。2017年，Intel研發投入高達131億美元。高額投入嚴重阻礙了創新企業進入晶元設計領域。二是晶元設計周期相對較長，專用定製化ASIC晶元的設計周期一般長達1-3年，為企業規劃布局帶來較高風險。高投入與長周期嚴重製約了我國晶元產業的創新活力，目前我國晶元設計企業多數以財力相對雄厚的終端企業為背景，且對大基金依賴嚴重，例如以通信晶元為主的海思、展訊，以MCU和存儲晶元為主的兆易創新，CPUGPU領域中的景嘉微、飛騰、兆芯和模擬晶元領域的矽力傑、聖邦。因此，如何降低晶元創新門檻，讓更多終端企業參與晶元創新，增強金融資本的投資信心，已成為我國晶元產業發展中亟待解決的問題。

晶元「開源」是指企業並不獨立從事晶元從頭到尾設計，而是依託開源社區內的晶元「模板」，在其基礎上進行研發，同時貢獻新的「模板」。「開源」生態中，企業的產品競爭力完全體現在應用端用戶體驗上，與晶元本身性能並無太大關係。從企業角度來看，應用終端製造企業和互聯網服務供應商將成為積極的「開源」晶元用戶，原因是「開源」能夠減輕上述企業晶元設計負擔，企業無須單獨成立設計團隊，甚至無須使用EDA設計工具。「開源」生態將極大方便下游應用服務端企業根據自己產品選擇恰當的晶元「模板」進行設計，快速切入晶元設計領域，加速發布差異化產品。晶元製造（代工）企業也會受益於晶元「開源」，因為更多企業參與晶元設計意味著更多的訂單。「開源」晶元可能會受到IP供應商的反對，例如軟銀旗下的ARM。同時，某些已經擁有龐大設計團隊的純晶元設計（Fabless）公司面對「開源」晶元也可能不積極。

中國當前發展「開源」晶元具備以下幾個優勢：一是Risk-V指令集使用BSD License開源協議，對用戶徹底開放，以Risk-V為中心構建「開源」晶元生態，能完美解決高額晶元架構授權費用問題，並以此吸引Fabless公司的參與；二是中國終端應用和服務企業數量多且實力強，如華為、中興、比亞迪、聯想、百度、騰訊、阿里等。國內Fabless企業數量較少，且大多依託於華為、中興等下游終端應用商或是網路服務供應商。而國內晶元IP供應商幾乎沒有。中國發展「開源」晶元的困難主要有：一是中國晶元製造企業規模不足，且技術依然落後；二是指令集、開發環境、兼容性、外接設備等標準規範服務體系尚未完全建立；三是晶元領域高端人才短缺，Risk-V指令集相關教學者和受教者數量均較少。

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